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        蝸輪及蝸桿機構

         

          一、用途: 

          蝸輪蝸桿機構常用來傳遞兩交錯軸之間的運動和動力。蝸輪與蝸桿在其中間平面內相當于齒輪與齒條,蝸桿又與螺桿形狀相似。

          二、基本參數: 

          模數m、壓力角、蝸桿直徑系數q、導程角、蝸桿頭數 、蝸輪齒數、齒頂高系數(取1)及頂隙系數(取0.2)。其中,模數m和壓力角是指蝸桿軸面的模數和壓力角,亦即蝸輪端面的模數和壓力角,且均為標準值;蝸桿直徑系數q為蝸桿分度圓直徑與其模數m的比值。

          三、蝸輪蝸桿正確嚙合的條件 

          1.中間平面內蝸桿與蝸輪的模數和壓力角分別相等,即蝸輪的端面模數等于蝸桿的軸面模數且為標準值;蝸輪的端面壓力角應等于蝸桿的軸面壓力角且為標準值,即 ==m ,==

          2.當蝸輪蝸桿的交錯角為時,還需保證,而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同。

          四、幾何尺寸計算與圓柱齒輪基本相同,需注意的幾個問題是: 

          1.蝸桿導程角()是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關系為,蝸輪的螺旋角,大則傳動效率高,當小于嚙合齒間當量摩擦角時,機構自鎖。 

          2.引入蝸桿直徑系數q是為了限制蝸輪滾刀的數目,使蝸桿分度圓直徑進行了標準化m一定時,q大則大,蝸桿軸的剛度及強度相應增大;一定時,q小則導程角增大,傳動效率相應提高。 

          3.蝸桿頭數推薦值為1、2、4、6,當取小值時,其傳動比大,且具有自鎖性;當取大值時,傳動效率高。 

          4.蝸桿蝸輪傳動中蝸輪轉向的判定方法,可根據嚙合點K處方向、方向(平行于螺旋線的切線)及應垂直于蝸輪軸線畫速度矢量三角形來判定;也可用“右旋蝸桿左手握,左旋蝸桿右手握,四指拇指”來判定。

          五、蝸輪及蝸桿機構的特點 

          1.可以得到很大的傳動比,比交錯軸斜齒輪機構緊湊 

          2.兩輪嚙合齒面間為線接觸,其承載能力大大高于交錯軸斜齒輪機構 

          3.蝸桿傳動相當于螺旋傳動,為多齒嚙合傳動,故傳動平穩、噪音很小 

          4.具有自鎖性。當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時,機構具有自鎖性,可實現反向自鎖,即只能由蝸桿帶動蝸輪,而不能由蝸輪帶動蝸桿。如在其重機械中使用的自鎖蝸桿機構,其反向自鎖性可起安全保護作用。

          5.傳動效率較低,磨損較嚴重。蝸輪蝸桿嚙合傳動時,嚙合輪齒間的相對滑動速度大,故摩擦損耗大、效率低。另一方面,相對滑動速度大使齒面磨損嚴重、發熱嚴重,為了散熱和減小磨損,常采用價格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤滑裝置,因而成本較高 。

          6.蝸桿軸向力較大 

          六、應用 

          蝸輪及蝸桿機構常被用于兩軸交錯、傳動比大、傳動功率不大或間歇工作的場合。

         

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